97
под эгидой IEEE, и XPG4 консорциума X/Open. В этих стандартах сформулированы требования к интерфейсу между приложениями и ОС, что дает возможность приложениям успешно работать под управлением различных версий UNIX.
Независимоот версии, общими дляUNIX чертамиявляются:
–многопользовательский режим со средствами защиты данных от несанкционированного доступа,
–реализация мультипрограммной обработки в режиме разделения времени, основанная на использовании алгоритмов вытесняющей многозадачности (preemptive multitasking),
–использование механизмов виртуальной памяти и свопинга для повышения уровня мультипрограммирования,
–унификация операций ввода-вывода на основе расширенного использования понятия «файл»,
–иерархическая файловая система, образующая единое дерево каталогов независимо от количества физических устройств, используемых для размещения файлов,
–переносимость системы за счет написания ее основной части на языке C,
–разнообразные средства взаимодействия процессов, в том числе и через сеть,
–кэширование диска для уменьшения среднего времени доступа к файлам.
2.2.2 Примеры различных версий Unix
Версия UNIX System V Release 4 (SVR4) — это незакон-
ченная коммерческая версия операционной системы, т.к. в ее кодах отсутствуют многие системные утилиты, необходимые для успешной эксплуатации ОС, например утилиты администрирования или менеджер графического интерфейса. Версия SVR4 является скорее стандартной реализацией кода ядра, вобравшей в себя наиболее популярные и эффективные решения из различных версий ядра UNIX, такие, как виртуальная файловая система VFS, отображаемые в память файлы и т.п. Код SVR4 (частично доработанный) лег в основу многих современных коммерческих версий UNIX, таких, как HP-UX, Solaris, AIX и т.д.
98
UnixWare представляет собой полную реализацию наиболее современной версии системы UNIX для Intel-совместимых платформ — UNIX System V Release 4.2 (SVR4.2). Система со-
четает высокую производительность, удобный графический интерфейс и возможности гибкой интеграции с сетями NetWare. Реализованная в ядре поддержка протокола IPX предоставляет пользователям UnixWare прозрачный доступ к сетевым ресурсам NetWare. DOS-клиенты сети получают при этом терминальный доступ к приложениям на сервере UnixWare и возможность коллективного использования файлов, хранящихся на сервере NetWare. Система выпускается в двух вариантах: UnixWare Personal Edition — для работы в качестве клиента и однорангового сервера на 2 соединения, UnixWare Application Server — для по-
строениямощногомногопользовательского сервера приложений. Версия UNIX SVR4.2 была создана фирмой UNIX System Laboratories (USL) в 1992 году как развитие версии UNIX System V Release 4. Для совместимости этой версии с наиболее популярными в секторе локальных сетей операционными системами Novell NetWare было создано совместное предприятие USL и Novell Univel, которое разработало и выпустило на рынок опе-
рационную систему UnixWare.
Дополнительные свойства UnixWare по сравнению с UNIX System V Release 4:
Уменьшение требований к оперативной памяти и повышение производительности ядра. Одной из важнейших особенностей UNIX SVR4.2 является возможность эффективно работать на ЭВМ с процессором 386SX и 6 MБ оперативной памяти. Эта возможность появилась в результате работы, направленной на уменьшение размера и увеличение скорости важнейших программных компонентов системы, включая ядро и средства графики. Была проделана работа по улучшению программ загрузчика системы и закрытия системы, а также и драйверов устройств SCSI.
Изменения в структуре ОС и повышение производительности снизили минимальные требования к оперативной памяти на 30 %. Преимущества UNIX SVR4.2 по требованиям к объему оперативной памяти еще более заметны по сравнению с системами с аналогичными возможностями. Так, для работы ПО
99
Solaris фирмы SUN требуется минимум 12 МБ памяти, причем для нормальной работы SUN рекомендует использовать 16 МБ ОЗУ.
В ОС UNIX SVR4.2 производительность при нормальной загрузке, при «грязной» загрузке после неаккуратного закрытия, а также при закрытии системы значительно увеличилась по сравнению с предыдущими версиями. В частности, время закрытия системы сократилось на 58 % (с 38 до 17 секунд) на типичной аппаратной конфигурации ЭВМ. Загрузка системы при нормальных условиях эквивалентна физическому включению машины после аккуратного закрытия. Время нормальной загрузки сократилось на 48 % (с 65 до 38 секунд). При «грязной» загрузке эти времена составляют соответственно 140 и 40 се-
кунд (71 %).
Отказоустойчивая файловая система Veritas. В допол-
нение к стандартным файловым системам (BFS, UFS, S5) UnixWare поддерживает: CD-ROM File System (CDFS), NetWare UNIX Client File System (NUCFS) и Veritas Fault Resilient File System. Система Veritas, основанная на транзакционном механизме операций с файловой системой, обеспечивает не только улучшенную производительность, но и высокую устойчивость к отказам системы.
Переносимость приложений. Унифицированная про-
граммная среда UnixWare обеспечивает поддержку широкого спектра приложений различных систем UNIX, включая SCO, ISC UNIX System V R3, SCO XENIX и BSD UNIX. Совмести-
мость приложений обеспечивается строгим соблюдением про-
мышленных стандартов UNIX System V Application Binary Interface (ABI), System V Interface Definition (SVID), iBSC2 и др.
Графический интерфейс. Стандарт X-Window, на основе которого построен мощный и удобный графический пользовательский интерфейс (GUI) UnixWare, в сочетании с сетевыми возможностями системы позволяет эффективно использовать перспективные архитектуры типа «клиент-сервер». Графическая среда Desktop Manager позволяет выбирать одну из двух стандартных систем графического интерфейса (OSF/Motif или OPEN LOOK) и обеспечивает при работе с графическими объектами на экране доступ к приложениям, большинству системных про-
100
грамм и развитой системе подсказок. Предусмотрена также возможность непосредственного программирования функций
Desktop Manager.
Поддержка национальных алфавитов. В UnixWare преду-
смотрен широкий набор средств «интернационализации», включающий поддержку различных раскладок клавиатуры, наборов символов и языков пользовательского интерфейса.
Масштабируемые шрифты. В комплект поставки UnixWare входит система Adobe Type Manager, обеспечивающая доступ к тысячам существующих масштабируемых шрифтов формата Type 1.
Средства управления доступом. В дополнение к средст-
вам идентификации пользователей по имени и паролю UnixWare имеет развитые средства управления доступом к ресурсам системы. Имеется возможность полного протоколирования работы системы, включая регистрацию выполняемых команд и доступа к информации.
Интеграция с NetWare. UnixWare обеспечивает полную интеграцию с сетью NetWare, благодаря которой рабочие станции UnixWare имеют доступ к ресурсам (файловая система, принтеры, почта) сети NetWare, как и другие ee клиенты, а остальные пользователи локальной сети получают также терминальный доступ к серверу приложений UnixWare. При этом как на уровне клиента, так и на уровне сервера приложений операционная система UnixWare использует традиционный для NetWare сетевой протокол IPX. Пользователям UnixWare в локальной сети NetWare предоставляются следующие виды поддержки:
–прозрачный доступ к файлам, принтерам и электронной
почте;
–протоколы IPX, SPX и NCP, встроенные в ядро операционной системы;
–поддержка протоколов SAP (Service Advertising Protocol)
иRIP (Routing Information Protocol);
–графический пользовательский интерфейс с функциями
NetWare.
Поддержка мультипроцессирования. Начиная с версии
2.0, UnixWare поддерживает симметричное мультипроцессиро-
101
вание (SMP). Оба варианта UnixWare 2.01 (Application Server и Personal Edition) поддерживают в базовой поставке 2 симмет-
ричных процессора Intel. UnixWare Application Server может поддерживать (за счет добавления модулей поддержки дополнительных процессоров) до 8 процессоров Intel. UnixWare 2.01 является многонитевой операционной системой.
Solaris 2.x — это операционная система компании Sun, базирующаяся на UNIX System V Release 4. Она включает:
–базовую операционную систему SunOS 5.x и систему се-
тевой поддержки ONC (Open Network Computing);
–оконную систему Open Windows версии 3.х (построенную на базе X11R5) с интерфейсом в стандарте OPEN LOOK;
–набор вспомогательных утилит (диспетчер файлов, почту, печать, календарь и другие) DeskSet версии 3.х.
Компания Sun доработала исходный код UNIX System V Release 4 в соответствии со своими потребностями. Новая ОС Solaris 2.x имеет несколько основных отличий от базовой операционной системы:
–реализована многонитевость;
–поддерживается симметричная многопроцессорная обработка;
–предусмотрен режим реального времени: допускаются прерывания процессов в системной фазе, что обеспечивает гарантированное время ответа на запросы.
Сетевая среда Solaris 2.x включает в себя известную и уже ставшую стандартом сетевую файловую систему NFS, глобальную справочную службу и средства разработки распределенных приложений. Сегодня Solaris стал одной из самых распространенных версий UNIX. Эта ОС работает на платформах SPARC, Intel x86.
Осенью 1994 года компания Sun Microsystems выпустила версию операционной системы Solaris для платформ SPARC и Intel x86 —Solaris 2.4. Эта версия появилась в результате тщательного и долгого тестирования предыдущих версий. Новое качество выражается не только в устранении всех замеченных в ходе тестирования недостатков, но и в более высокой производительности, чем у Solaris 2.x. В частности, увеличена средняя производительность при работе с СУБД за счет реализации
102
асинхронных операций ввода-вывода в ядре, а не в библиотеках. Производительность файлового сервера NFS увеличилась в результате более эффективного использования механизма многонитевой обработки. Кроме того, гораздо быстрее стали работать протоколы TCP/IP и программы, реализующие пользовательский интерфейс. Важным свойством Solaris 2.4 является переносимость — программы, написанные для SPARC, могут выполняться на х86 и наоборот.
SCO UNIX System V/386. Варианты ОС UNIX, производи-
мые компанией SCO10 и предназначенные исключительно для использования на Intel-платформах, до сих пор базируются на лицензированных исходных текстах System V 3.2. Однако SCO довела свои продукты до уровня полной совместимости со всеми основными стандартами (в тех позициях, для которых существуют стандарты). Консерватизм компании объясняется прежде всего тем, что ее реализация ОС UNIX включает наибольшее количество драйверов внешних устройств и поэтому может быть установлена практически на любой Intel-платформе. Естественно, при переходе на другой вариант опорных исходных текстов ядра системы могла бы потребоваться массовая переделка драйверов. Тем не менее SCO имеет соглашение с французской компанией Chorus Systems о разработке новой версии SCO UNIX, базирующейся на микроядре Chorus и предназначенной для использования в системах реального времени.
В настоящее время компания SCO приобрела у Novell ОС UnixWare и работает над версией UNIX, совмещающей особенности SCO UNIX и UnixWare в рамках одной системы.
ОС BSD/OS 2.0 BSDi/386 — недорогая коммерческая операционная система. Хорошо поддерживается. Поддерживает
10 The SCO Group — американская компания, держатель патента на некоторую часть исходного кода UNIX. Ранее была известна как Caldera Systems и занималась разработкой и внедрением своего дистрибутива GNU/Linux. В 2000 компания купила у Santa Cruz Operation права на операционные системы UnixWare и OpenServer, тем самым получив авторские права на исходный код этих систем, восходящих к оригинальному UNIX. Новое название компания получила в 2002 и на данный момент, несмотря на совпадающие аббревиатуры, не имеет никакого отношения к Santa Cruz Operations.
103
бинарную совместимость с SCO Unix. 386bsd BSD 4.3 для плат-
формы Intel. NetBSD производная от 386bsd.
ОС FreeBSD 4.10 — операционная система, обладающая самой качественной сетью. Дабы не связываться с USL, в нем полностью заново переписаны куски ядра, на которых стоял копирайт AT&T11.
ОС Linux 2.6.13 — самая популярная операционная система среди бесплатных ОС Unix. Число инсталляций оценочно — десятки миллионов. Непрерывное совершенствование силами сотен добровольцев довело его до уровня довольно надежной, быстрой, качественной и удобной системы, пригодной для работы как в качестве графической рабочей станции, так и интернетсервера. Поддерживает больше всех приложений и аппаратного обеспечения.
Поддерживает спецификации iBCS (intel Binary Compatibility Specification) — спецификация по совместимости бинарных файлов между разными операционными системами на процессоре Intel x86, и потому может выполнять коммерческие приложения для SCO, в частности Oracle и Informix.
В Linux реализованы клиент и сервер Netware и Samba. Эмулятор MS Windows WABI — работоспособен.
Существует ряд операционных систем UNIX, поставляемых производителями компьютеров. Перечень наиболее значимых приведен в таблице 2.6.
Выбирая платформу, мы автоматически получаем с ней «ее собственный» Unix. С точки зрения удобства и цельности администраторского управления, самые качественные из них: HP-UX 11.11 и AIX. А самые распространенные: Linux 2.6 и FreeBSD 4.10 — среди некоммерческих Solaris 2.10 и HP-UX/11 — среди коммерческих.
11 USL «засудила» BSD за использование фрагментов кода с копирайтом AT&T, что в немалой степени способствовало закрытию проекта BSD. Предпоследний из крупнейших поставщиков коммерческих BSD-подобных систем — Sun/SunOs перешли на линию SVR4. Торжественно и официально объявлено, что SVR4 является единственным наследником, объединившим лучшие решения, пришедшие из Unix V и BSD. Последним из могикан остается DEC: его OSF/1 для Alpha AXP — немного искалеченный, но все же достаточно близкий к корням BSD.